太阳能电池工艺培训
太阳电池工艺培训资料
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波长
制绒后 制绒前
制绒前后硅片表面对光 的反射率比较
硅片表面化 学腐蚀处理 （一次清洗）
硅片腐蚀量与电池片 参数的关系（多晶）
硅片表面化学腐蚀处理（一 次清洗）
添加标题
常见清洗不良 品现象
添加标题
“雨点”&白 斑
制PN结（扩散）
目的：在P型硅表面上渗透入很薄的一层磷，使前表面变成N型，体携带POCL3分子进入扩散炉管，使之反应生 成磷沉淀在表层。磷在高温下渗透入硅片内部形成N区。
P图O4CPl3O液C态L3源+扩散5O原2理= 2P2O5 + 6Cl2↑扩散后硅片截面示意图 2P2O5 + 5Si = 4P + 5SiO2
硅片表面化学腐蚀处理（一次清洗）
多晶：利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对硅进行氧化和络 合剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成类 似“凹陷坑”状的绒面。
Si + HNO3 → SiO2 + NOx ↑ + H2O SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
主要腐蚀酸：硝酸+氢氟酸； 常用缓和剂：去离子水、醋酸、磷酸、硫酸等； 溶液温度：0~30度（根据不同溶液配比进行调整）； 制绒时间：0~10分钟；
镀减反射膜 （PECVD）
表面划伤： 硅片镀膜后，避免硅片与石 英吸笔之间、硅片与硅片之 间产生相互摩擦；
印刷和烧结
单击此处可添加副标题
目的：在电池上下表面各印上电极图形，经烧结与硅片形成欧 姆接
太阳能电池组件生产工艺培训
太阳能电池组件生产工艺培训引言随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益突出，太阳能作为一种清洁、可再生的能源得到了广泛应用。
太阳能电池组件作为太阳能发电系统的核心部件，其生产工艺对于太阳能电池组件的质量和性能起着决定性的作用。
本文将介绍太阳能电池组件生产工艺的基本流程，以及其中的关键技术和注意事项。
太阳能电池组件生产工艺流程太阳能电池组件的生产工艺主要包括硅材料准备、硅片加工、背电极制备、光伏电池芯片制作、封装和测试等步骤。
硅材料准备太阳能电池组件的制作主要使用的是晶体硅材料，其主要原料是硅矿石。
在硅矿石经过一系列的物理和化学处理之后，得到纯度较高的硅块。
然后，将硅块通过熔炼和晶化的工艺，制成硅片。
硅片加工硅片是太阳能电池的核心材料，其制作需要经过切割、抛光、清洗等一系列加工工艺。
首先，将硅块切割成较薄的硅片。
然后，通过抛光处理使硅片表面得到平整。
最后，对硅片进行清洗，以去除表面的杂质。
背电极制备背电极是太阳能电池组件中负责电子传输的关键部件，其制作需要在硅片背面涂布金属导电层。
这个过程通常使用的是屏蔽印刷技术。
通过将导电浆料涂布在硅片背面，并进行烘烤和烧结处理，形成均匀、致密的背电极层。
光伏电池芯片制作光伏电池芯片是太阳能电池组件的关键部件，其制作需要在硅片表面形成PN 结。
这个过程主要包括光刻、腐蚀、扩散等步骤。
首先，使用光刻技术在硅片表面涂上光刻胶，并通过光刻曝光、显影得到图案化的光刻胶层。
然后，使用腐蚀液将未覆盖光刻胶的硅片腐蚀掉，形成光伏电池芯片的结构。
最后，使用扩散炉对硅片进行热处理，使其表面形成P型和N型结构。
封装光伏电池芯片制作完成后，需要进行封装，形成完整的太阳能电池组件。
封装过程主要包括玻璃盖板的粘接、导线的连接、背板的封装等步骤。
玻璃盖板用于保护光伏电池芯片，需要使用高透光率的硅胶对其进行粘接。
然后，通过焊接过程将导线与光伏电池芯片连接起来。
最后，将背板粘接在太阳能电池组件的背面，固定整个组件的结构。
工艺培训2-22_(NXPowerLite)
Confidential
P43
员工培训资料
固化清洗组 注意事项：使用锉 刀锉边框毛刺时注意动作 规范,防止锉伤边框;使用 刀片刮正面溢出边框外面 的硅胶时,注意刮伤边框 和玻璃 注意：清洗组件必须是固 化超过8h的。
Confidential
—固化清洗组—
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员工培训资料
固化过程中常见问题
Confidential
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员工培训资料 名词解释
• 太阳电池组件 通过特殊工 艺，将太阳电池片、 正面盖板、背板封 装成一个整体，从 而构成一个实用的 太阳能发电器件， 一般称为太阳电池 组件。 • （以下简称组件）
Confidential
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员工培训资料
组件规格型号命名方法
Confidential
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员工培训资料
组件做成系统
Solar cell
Solar module
Solar module arrays
Confidential
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员工培训资料
产品型号
Confidential
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员工培训资料 工艺流程
Confidential
P8
员工培训资料
准备组
主要工作：为后道焊接、层压准备工序 准备相关物料。包括：裁剪焊带、EVA、TPT、 汇流条等。 相关文件：裁剪焊带作业指导书，裁剪EVA、 TPT作业指导书及相关表单等 注意事项：使用裁刀、美工刀,冲床时，注 意安全；作业时，要按照要求带好手套
编制：工艺部
员工培训资料
名词解释
太阳能电池 太阳能电池,又叫光生伏打电池,它是以半导体材料为基础的 一种具有能量转换功能的半导体器件，是太阳能光伏发电 的最核心的器件。它将光能直接转换成电能的物理电源， 在光电转换过程中既不消耗也不产生任何物质，是目前使 用最可靠最清洁的绿色能源。
电池片全工序基础工艺培训资料
电池片全工序基础工艺培训资料一、引言电池片是太阳能光伏发电系统的核心组件之一，其质量直接影响着光伏发电系统的性能和效益。
为了提高电池片的生产质量和工艺水平，本培训资料旨在介绍电池片全工序基础工艺，包括材料准备、切割、清洗、扩散、沉积、腐蚀、电极印刷、烧结、检测等环节。
二、材料准备1. 硅片选择：硅片是制造电池片的基础材料，应选择高纯度、低杂质的硅片。
2. 硅片切割：使用切割机将硅片切割成适当大小的方片，以适应后续工艺的要求。
3. 硅片清洗：将切割好的硅片放入清洗槽中，使用超纯水和清洗剂进行清洗，去除表面污染物。
三、扩散工艺1. 扩散介质制备：将扩散介质溶解在适当的溶剂中，制备成扩散浆料。
2. 扩散工艺参数设定：根据硅片的要求和产品规格，设定合适的扩散工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 扩散过程控制：将硅片放入扩散炉中，控制好温度和时间，使扩散介质中的掺杂元素能够渗透到硅片中。
四、沉积工艺1. 沉积介质制备：将沉积介质溶解在适当的溶剂中，制备成沉积浆料。
2. 沉积工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的沉积工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 沉积过程控制：将硅片放入沉积槽中，控制好温度和时间，使沉积介质中的材料能够均匀地覆盖在硅片表面。
五、腐蚀工艺1. 腐蚀介质制备：将腐蚀介质溶解在适当的溶剂中，制备成腐蚀浆料。
2. 腐蚀工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的腐蚀工艺参数，如温度、时间、浓度等。
3. 腐蚀过程控制：将硅片放入腐蚀槽中，控制好温度和时间，使腐蚀介质能够去除硅片表面的不需要部分。
六、电极印刷工艺1. 电极浆料制备：将电极浆料中的材料粉末与适当的溶剂混合，制备成电极浆料。
2. 电极印刷工艺参数设定：根据电池片的要求和产品规格，设定合适的电极印刷工艺参数，如压力、速度、温度等。
3. 电极印刷过程控制：将电极浆料均匀地印刷在硅片表面，控制好印刷的厚度和均匀性。
七、烧结工艺1. 烧结装置准备：将印刷好电极的硅片放入烧结装置中，设定合适的温度和时间。
太阳能电池组件生产工艺培训
太阳能电池组件生产工艺培训1. 引言太阳能电池组件是太阳能光伏发电系统的核心组成部分之一，其生产工艺对电池组件的质量和性能具有重要影响。
本文将介绍太阳能电池组件的生产工艺培训内容，包括原料准备、硅片加工、电池片制备、组件组装等环节。
2. 原料准备太阳能电池组件的主要原料包括硅片、背板、玻璃等。
在原料准备阶段，需对这些原料进行质检和准备工作。
2.1 硅片质检硅片是太阳能电池组件的关键材料，其质量对电池组件的性能具有重要影响。
在硅片质检中，需要检查硅片的厚度、纯度、均匀性等指标，确保硅片的质量符合要求。
2.2 背板和玻璃准备背板和玻璃是太阳能电池组件的支撑材料，需要进行尺寸检查和清洁处理，以确保其适应组件制造的要求。
3. 硅片加工硅片加工是太阳能电池组件生产工艺的重要环节，主要包括切割、打磨和腐蚀等步骤。
3.1 硅片切割硅片切割是将硅棒切割成薄片的过程，需要使用切割机具和切割液，确保切割出的硅片厚度均匀且表面光滑。
3.2 硅片打磨硅片打磨是将切割好的硅片进行表面处理，以去除切割时产生的毛刺和残留物。
打磨完成后，硅片表面应光滑且光亮。
3.3 硅片腐蚀硅片腐蚀是利用化学溶液对硅片进行腐蚀处理，形成 pn 结。
腐蚀结束后，硅片表面应均匀，并且形成了 diffused layer。
4. 电池片制备电池片制备是太阳能电池组件生产中的核心步骤，包括清洗、扩散、刻蚀等。
4.1 清洗清洗是将硅片表面的杂质和污染物去除，以保证后续工艺的顺利进行。
清洗过程中需要注意选用合适的溶液，并控制清洗时间和温度。
4.2 扩散扩散是将硅片表面的掺杂物扩散到整个硅片中，形成 pn 结的过程。
扩散温度和时间的控制对电池片的性能有着重要影响。
4.3 刻蚀刻蚀是利用化学溶液去除硅片表面的有害杂质和氧化物的过程。
刻蚀后，电池片表面应平整、光滑，并具有一定的粗糙度。
5. 组件组装组件组装是将制备好的电池片、背板和玻璃等材料进行组装，形成最终的太阳能电池组件的过程。
太阳能电池工艺培训教材(共 53张PPT)
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Thank you!
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扩散的目的：形成PN结
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太阳电池磷扩散方法
１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散
３．丝网印刷磷浆料后链式扩散 本公司目前采用的是第一种方法。
15磷扩散工艺过程来自清洗扩散饱和关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
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扩散装置示意图
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POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷
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等离子体
等离子体:由于物质分子热运动加剧, 相互间的碰撞就会使气体分子产生 电离,这样物质就会变成自由运动并 由相互作用的正离子,电子和中性粒 子组成的混合物
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ＰＥＣＶＤ设备
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ＰＥＣＶＤ的目的
1）镀减反射薄膜(SiN) 其具有卓越的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡 钠离子和掩蔽金属离子和水蒸气扩散的能力,它的化学稳 定性很好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其它酸与它基 本不起作用 2）表面钝化作用 保护半导体器件表面不受污染物质的影响,半导体表面 钝化可降低半导体表面态密度 3)钝化太阳电池的体内 在SiN膜中存在大量的 H,在烧结过程中会钝化晶体内部 悬挂键
2）用到药品：HNO3， HF， KOH 3） SPC:硅片各边的绝缘电阻>1000欧姆
太阳能电池工艺培训
分布式能源
太阳能电池可与其他能源系统结合， 形成分布式能源系统，提高能源利用 效率。
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太阳能电池生产工艺流程
硅片制作工艺
硅棒制备
将高纯度硅料熔化后，通过拉晶或浇铸法制备硅棒。
切片
将硅棒切割成薄片，即硅片。
清洗与分选
清洗硅片表面，去除杂质，并对硅片进行分选，确保质量一致性。
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03
废弃物分类处理
监测排放物
对生产过程中产生的废弃物进行 分类处理，确保其符合环保要求。
对生产过程中的排放物进行监测， 确保其符合国家和地方的环保标 准。
事故应急处理预案
制定应急预案
01
针对可能发生的事故制定应急预案，明确应急处理流程和责任
人。
定期演练
02
定期组织员工进行事故应急演练，提高员工应对突发情况的能
安全生产规定和措施
制定严格的安全操作规程
确保员工熟悉并遵守安全操作规程，降低事故 发生的风险。
定期进行安全检查
对生产设备、安全设施等进行定期检查，确保 其正常运转。
提供安全防护用品
为员工提供必要的安全防护用品，如护目镜、手套等，以保障员工的人身安全。
环境保护规定和措施
01
实施清洁生产
通过改进工艺、使用环保材料等 措施，降低生产过程中的环境污 染。
薄膜太阳能电池
制造成本低、重量轻、可弯曲 ，但效率相对较低。
染料敏化太阳能电池
制造成本低、可印刷制造，但 稳定性较差、效率较低。
太阳能电池的应用领域
光伏发电
利用太阳能电池将光能转化为电能， 为家庭、企业等提供可再生能源。
太阳电池工艺培训课程
太阳电池工艺培训课程太阳电池工艺是指太阳能电池的制造工艺，是将光能转化为电能的重要技术。
为了推广太阳能利用和加强技术水平，太阳电池工艺培训课程应运而生。
该课程致力于培养学员掌握太阳能电池制造的基本知识和技能，以及了解太阳能市场发展趋势和相关政策。
太阳电池工艺培训课程包含以下内容：1. 太阳电池工艺概述：该部分主要介绍太阳能电池的基本概念和原理，让学员了解太阳能转化为电能的基本过程，并了解不同类型太阳能电池的特点。
2. 太阳能电池材料与制备：学员将学习太阳能电池的主要材料，包括硅材料、透明导电膜、金属导电层等。
同时，还将深入了解太阳能电池的制备工艺，包括晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等制备方法。
3. 太阳能电池组件制造：该部分将培训学员太阳能电池组件的制造工艺流程，包括清洗、掺杂、薄膜沉积、光刻、金属化以及封装等步骤。
学员将通过实践操作，了解每个步骤的具体操作流程。
4. 太阳能电池测试与质量控制：这部分将重点培训学员太阳能电池的测试方法和质量控制技术。
学员将学习如何对太阳能电池进行性能测试和质量检测，以确保太阳能电池的质量和性能符合要求。
5. 太阳能市场与政策导向：学员将了解全球太阳能市场的发展趋势和现状，同时还将学习国家太阳能政策和支持措施。
通过深入了解市场和政策，学员将能够更好地把握太阳电池工艺的发展方向。
该课程不仅注重理论学习，还强调实践操作。
学员将在太阳能电池制造实验室和工厂实习，亲自参与太阳能电池的制造过程，通过实际操作提高技能水平。
太阳电池工艺培训课程的目标是为学员提供全面的太阳能电池制造技术知识和实践经验，培养具备太阳能电池制造与质量控制能力的专业人才。
通过该课程的学习，学员将为推广太阳能利用做出贡献，并在太阳能产业领域找到更好的就业机会。
太阳电池工艺培训课程的相关内容还包括以下几个方面：6. 太阳能电池设备与工艺：学员将了解太阳能电池制造中常用的设备和工艺，包括清洗设备、沉积设备、光刻设备以及封装设备等。
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相关的政策
❖ 日本、欧洲、美国已经出台相关政策和 法令,鼓励和补贴可再生能源发展
❖ 2005年3月中华人民共和国主席令33号 正式颁布了《中华人民共和国可再生能源 法》，2006年开始实施
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太阳能发电整个产业链
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太阳电池的历史
❖ 1839年法国实验物理学家 Edmund Bacquerel（贝克勒 尔）发现了光生伏特效应 ❖ 1941年奥尔在硅上发现了光伏效应 ❖ 1954年Chaipin（恰宾）和Carlson (卡尔松)等人在贝尔 实验室制成了光电转换效率达6%的世界上第一块实用的 硅太阳电池，标志着太阳电池研制工作的重大进展 ❖ 1959年第一个光电转换效率为5％的多晶硅太阳电池问 世 ❖ 1960年硅太阳电池发电首次并入常规电网 ❖ 1975年，美国科学家制作出非晶硅太阳电池 ❖ 80年代初，太阳电池开始规模化生产
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太阳电池制造过程4-去磷硅玻璃
❖ 用HF酸把上下表面的磷硅玻璃去除
N型硅
P型硅
N型硅
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什么是磷硅玻璃？
❖ 扩散过程中在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2， 称之为磷硅玻璃。
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磷硅玻璃的去除
❖ 氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化 硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。
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单晶硅绒面
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多晶硅绒面
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太阳电池制造过程2-扩散
❖ 扩散的目的：形成P-N结 在P型半导体表面掺杂 五价元素磷在硅片表面 形成P-N结
P型半导体硅
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扩散装置示意图
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扩散原理
❖ POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化 磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），有充足 的氧气时，其反应式如下：
❖ IPA：消泡剂 ❖ Na2SiO3：控制反应速度 ❖ HCl：氯离子能与 Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu +、 Cd 2+、
Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物，达到去除硅片 表面的金属离子的作用。 ❖ HF：去除硅片表面的硅酸钠和氧化物
S 2 i 6 H O H F 2 S 6 i 2 H F 2 O
❖ 1.单晶： 制绒：NaOH、Na2SiO3、IPA(异丙醇) 清洗：HCl、HF ❖ 2.多晶： 制绒： HNO3 、 HF 清洗： HCl、HF ❖ 制绒的作用：减少光的反射
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制绒的原理
S 2 i N a H 2 O O N H 2 Sa 3 i2 H O 2
S H i3 H N H 2 S F O 6 N i2 F H O 2 O
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单晶与多晶硅片
❖ 单晶和多晶硅片的生产工艺不一，多晶是正 方的，单晶硅片的四个角是有弧度的,准方片
❖ 对于成品电池更好区分： 单晶电池表面状态均一，而多晶表面有花纹。
尺寸: 103x103, 125x125,150x150, 156x156
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太阳电池的工作过程
➢吸收光子，产生电子空 穴对
磷硅玻璃 N型硅 P型硅 N型硅 磷硅玻璃
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❖ 首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用 下分解成多种中性基团或离子。
C F e C,F C,F CF FC ,,以它 及们的
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❖ 其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下 到达SiO2表面，并在表面上发生化学反应。
❖ 生产过程中，在中CF4掺入O2，这样有利于提高 Si和SiO2的刻蚀速率。
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太阳电池按材料分类
❖ 太阳电池—将太阳光能直接转换为电能的半 导体器件
● 种类
● 硅太阳电池
1) 硅太阳电池
1) 单晶硅片
2) 化合物太阳电池
2) 多晶硅片
3) 染料敏化电池
3) 非晶硅薄膜
4) 硒光电池
4) 多晶硅薄膜
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太阳电池结构
正电极 铝背场
负电极子栅线 负电极主栅线
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PECVD的反应过程
等离子体
3 S4 i H 4 N3 3 H ℃ 50 S i3N 4 1H 2 2
➢电子空穴对被内建电场 分离，在PN结两端产生 电势
➢将PN结用导线连接， 形成电流
—光生伏特效应
➢ 在太阳电池两端连接负
载，实现了将光能向电能
的转换
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太阳能电池片生产工艺流程
制绒 印刷电极
烧结
扩散 PECVD 测试分选
等离子刻蚀 去磷硅玻璃
组件
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太阳电池制造过程1-制绒
Si 4 O H SF i F 2O H
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❖ 若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢 氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
Si F 2H H F[S]iF
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❖ 总反应式为：
S i6 O H H [F S Leabharlann 2 iO F H22
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太阳电池制造过程5-PECVD
太阳能电池工艺培训
浙江正泰太阳能科技有限公司
技术部：王光辉
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❖ 引言
目录
❖ 太阳电池结构
❖ 太阳电池片生产工艺流程
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人类社会面临的能源现状
❖ 一次能源的面临枯竭；社会发展对能源需求的 增加，加剧全球能源紧张。 ❖ 环境恶化的压力和减排CO2的需要，促进了可再 生能源的利用。光伏技术是最直接和有效的途径 和方法。
PO 3 O C 2 l6 0 C 0 P 2 O 5 C 2 l
❖ 生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二 氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：
2O P 5S 5iS i4O P
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太阳电池制造过程3-等离子体刻蚀
❖ 目的：去除边缘PN结，防止上下短路
❖ PECVD =Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
即“等离子增强化学气相沉积”。它是借助 微波使气体（硅烷，氨气）电离，而在硅片上 沉积薄膜（氮化硅）的一种方法。
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PECVD的作用
在太阳电池表面沉积深蓝色减反膜SiNxHy膜。其还具有 卓越的抗氧化和绝缘性能，同时具有良好的阻挡钠离子、阻 挡金属和水蒸汽扩散的能力；它的化学稳定性也很好，除氢 氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸与它基本不起作用。